Расчет механического цеха по выпуску деталей для автомобильных прицепов с разработкой технологического процесса изготовления детали «В

Аннотация

 

Пояснительная записка  содержит 163 страниц, в том числе 15 графическое пояснение, 29 таблиц, 17 источников литературы.

Графическая часть выполнена на 9 листах формата А1, 1 лист формата А2.

В данном проекте изложены основные положения  и произведен расчет механического цеха по выпуску деталей для автомобильных прицепов  с разработкой технологического процесса изготовления детали «Вал приводной ».

Годовая программа  – 12000 т.

Проектом  предусмотрено применение прогрессивного высокопроизводительного оборудования, специальных приспособлений, использование прогрессивного инструмента с неперетачиваемыми пластинами твердого сплава. Все это позволило снизить трудоемкость изготовления, повысить производительность труда и улучшить качество обрабатываемых поверхностей.

 

The summary

 

The explanatory note contains 163 pages, including 15 graphic explanatory, 29 tables, 17 sources.

The graphic part is executed on 9 sheets of format А1 and 1 sheets of format А2.

In the given project substantive provisions are stated and calculation of mechanical shop on manufacturing the equipment of metallurgical manufacture with detailed development on a detail is made:

The annual program – 12000 т.

The project stipulates application of the progressive high-efficiency equipment, special adaptations, and use of the progressive tool with plates of a firm alloy. All this has allowed to lower labor input of manufacturing, to increase labor productivity and to improve quality of process able surfaces.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

Введение………………………………………………………………………….	6
1 Общий раздел…………………………………………………………………..	8
1.1 Описание машины, узла конструкции  детали и ее назначение в  узле или машине. Материал детали  и его свойства……………………………………...	8
1.2 Анализ технологичности детали. Количественная и качественная  оценка технологичности…………………………………………………………	9
1.3 Выбор типа производства и  оптимального размера партии………………	13
2. Технологический раздел……………………………………………………...	17
2.1 Выбор и обоснование метода  получения заготовки……………………….	17
2.1.1 Технико-экономическое обоснование  лучшего варианта заготовки…...	17
2.1.2 Расчет промежуточных припусков  и размеров заготовки………………	21
2.2 Анализ заводского технологического  процесса, включая его метрологический  контроль и соответствие требованиям  международного стандарта ИСО  9000…………………………………………………………......	28
2.3 Обзор технической информации  о технологии обработки аналогичных  деталей……………………………………………………………………………	29
2.4 Разработка проектного варианта  технологического процесса и  его технико-экономическое обоснование…………………………………………..	33
2.4.1 Выбор маршрута обработки и  его обоснование…………………………	33
2.4.2 Обоснование выбора базовых поверхностей, технологического оборудования  и оснащенности………………………………………………….	34
2.4.3 Технико-экономическое обоснование  принятого варианта технологического  процесса……………………………………………………...	35
2.5 Подробная разработка технологических  операций механической обработки…………………………………………………………………………	38
2.6 Спецчасть……………………………………………………………………..	53
3. Конструкторский раздел……………………………………………………...	57
3.1 Проектирование станочного приспособления……………………………..	57
3.1.1 Описание конструкции и принцип  действия……………………………..	57
3.1.2 Расчет усилия зажима, точность базирования заготовки………………..	59
3.2 Описание и расчет режущего  инструмента………………………………...	64
3.3 Методы измерения……………………………	66
4. Организационно-экономический раздел…………………………………….	68
4.1 Расчет количества оборудования  и его загрузки………………………….	68
4.2 Расчет площади цеха и описание  планировки оборудования…………….	73
4.3 Расчет численности работающих…………………………………………...	79
4.4 Организация рабочих мест и  обслуживания производства……………….	84
4.5 Расчет ФЗП и среднемесячной  зарплаты…………………………………...	87
4.6 Расчет себестоимости детали………………………………………………..	95
4.7 Определение эффективности предлагаемых  решений и сводные показатели  проектируемого цеха………………………………………………	104
5. Техника безопасности и противопожарная  безопасность………………….	108
5.1 Идентификация возможных поражающих опасных и вредных производственных факторов в механическом цехе …………………………..	108
5.2 Разработка мероприятий, обеспечивающих снижение отрицательного влияния и вредных производственных факторов  и чрезвычайных факторов…………………………………………………………………………..	110
5.2.1 Организация микроклимата на рабочих местах.……………………..	113
5.2.2 Проектирование приточно-вытяжной вентиляции…………..…….……	117
5.2.3 Защита персонала от механической опасности………………………….	119
5.2.4 Организационно-планировочное решение проблем вибрации шума в проектируемом цехе……………………………………………………………..	123
5.2.5 Мероприятия электрической безопасности и пожарной безопасности в цехе…………………………………………..…………………………………...	125
5.2.6 Утилизация отходов производства. Экологическая безопасность………………………………….…………………………………..	127
5.2.7 Расчет естественного и искусственного освещения в проектируемом цехе………………………………………………………………….……………	130
6. Общие выводы………………………………………………………………...	133
7. Литература……………………………………………………………………..	134
Приложение А Технические характеристики оборудования..………………..	135
Приложение Б Характеристика режущего, мерительного инструмента и приспособлений………………………………………………………………….	138
Приложение В Комплект документов технологического процесса механической обработки...………………………………………………………	142

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

  

Основными задачами, стоящими перед  машиностроением, являются повышение  производительности труда, качество выпускаемой  продукции, увеличение объемов выпуска  продукции и расширение ее номенклатуры, сокращение сроков обновления выпускаемых  машин.

Важным направлением в развитии станкостроения на современном этапе  является внедрение высокопроизводительных станков с числовым программным  управлением (ЧПУ) в виде участков из этих станков с использованием электронных  вычислительных машин (ЭВМ) и микропроцессоров. При этом значительно облегчаются  условия труда рабочих и обслуживающего персонала, резко повышается культура производства. Одним из важнейших  направлений  в этой области является также внедрение в производство автоматических линий, промышленных роботов  и манипуляторов.

Одним из главных элементов любого  машиностроительного  производства вообще, а автоматизированного в  особенности, является  инструментальная оснастка, обеспечивающая надежность  функционирования каждого отдельного станка и производственной  системы  в целом. Роль инструментальной оснастки в условиях  высокоавтоматизированного  гибкого производства возросла так, что способна  определять конструкцию  и схему построения отдельных  станков  и  систем (инструментальные  магазины, манипуляторы  для  замены  инструментов, автоматические инструментальные склады и транспортеры, системы компенсации  износа инструментов и т.д.)

Достижение высокого уровня  производительности возможно также благодаря применению новых конструкций режущего инструмента, а также рациональной его эксплуатации. Совершенствование режущего инструмента  осуществляется за счет повышения доли твердосплавного и быстрорежущего инструмента с износостойкими покрытиями; применения новых, более производительных конструкций инструмента; увеличения доли инструмента из безвольфрамовых  твердых сплавов, режущей керамики и сверхтвердых материалов; увеличения доли инструмента с механическим креплением многогранных пластинок, а  также с клеевым креплением пластинок  и вставок.

 В последние годы наметилась  тенденция к созданию и внедрению  автоматизированных технологических  комплексов, представляющих собой  совокупность одной или нескольких  единиц основного обрабатывающего  оборудования, автоматического манипулятора (промышленного робота) для выполнения  вспомогательных операций и транспортно  – накопительной системы для  хранения деталей и заготовок,  управляемых от единого устройства  программного управления. Такие  быстропереналаживаемые комплексы  обеспечивают автоматизацию основных  и вспомогательных операций при  обработке широкой номенклатуры  изделий. Они служат средством  перехода к комплексно – автоматизированным  производствам с так называемой  «безлюдной технологией», обладающим  необходимой гибкостью. Проблема  создания ГПС, получающих широкое  развитие во всех промышленно  развитых странах мира, требует решения целого комплекса взаимосвязанных научно – технических и социально – экономических задач, в том числе подготовки квалифицированных кадров.

Целями и задачами дипломного проекта являются на базе накопленного передового опыта в машиностроении  разработка  нового, более совершенного технологического процесса обеспечивающего существенное  повышение производительности труда, качества промышленной продукции, снижение  ее  себестоимости и материалоемкости, а также улучшение условий труда. Уделить внимание техническому перевооружению производства, максимальному использованию возможностей техники, комплексной механизации и автоматизации технологических процессов. При разработке технологического процесса необходимо выбрать и обосновать метод получения заготовки. Выбрать маршрут обработки детали и его технико-экономически обосновать. Для наиболее рационального использования оборудования и повышения точности детали разделить черновые и чистовые операции и выполнить их на предназначенных для этого станках. При обработке детали необходимо тщательно проработать вопросы, связанные с установкой и закреплением детали, во избежание деформации заготовки, базирование, очередности и видов операций, обеспечить, возможно, меньшее число переустановок на станках, предусмотреть  использование стандартизованной оснастки и режущего инструмента. Специальную технологическую оснастку и режущий инструмент проектировать только тогда, когда без них невозможна установка и обработка детали или не могут быть обеспечены заданная точность обработки или другие технические требования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Общий раздел

 

 

1.1 Описание машины, узла конструкции детали и ее назначение в узле или машине. Материал детали и его свойства

 

Деталь  «Вал приводной » является валом ротора, который применяется в молотковой однородной дробилке М2020. Дробилка предназначена для дробления хрупких и мягких малоабразивных материалов – каменного угля, известняков, и др. Вал изготавливается из стали 45

По  конструкции вал является ступенчатым. Длина вала составляет 3850 мм, наибольший диаметр - мм. Масса вала 2824 кг. На выходном конце вала фрезеруется шпоночный паз для крепления полумуфты, соединяющей вал с двигателем. На длине 97 мм, стой же стороны, нарезается резьба . На резьбе фрезеруется шпоночный паз, в который вставляется фиксирующая гайку пластина. Аналогичный шпоночный паз фрезеруется на резьбе . На правом торце под углом находятся три отверстия М20-7Н для крепления фланца. Два отверстия под рым-болт М64-7Н распологаются на обоих торцах. Рым-болты предназначены для транспартировки вала на разных стадиях его обработки. Шесть отверстий М16-7Н расположенных на шпоночном пазу, длиной 1960 мм предназначены для крепления двух шпонок.

В таблицах 1.1 и 1.2 1.3 приведены химический состав и механические свойства, технологические свойства стали 45.                                                 [1. с. 69]

 

 

Таблица 1.1 – Химический состав стали 45, % (ГОСТ 1050-88)

 

С	Si	Mn	Cr	S	P	Cu	Ni	As
			не более
0,42-0,50	0,17-0,37	0,5-0,80	0,25	0,04	0,035	0,25	0,25	0,08

 

 

Таблица 1.2 – Механические свойства стали 45 (ГОСТ 1050-88)

 

, МПа	,%	, %
Не менее
600	40	69

 

 

 

 

 

 

Таблица 1.3 – Технологические свойства стали 45

 

Свариваемость:	трудносвариваемая
Флокеночувствительность:	малочувствительна
Склонность к отпускной хрупкости:	не склонна

 

Обозначения:

Механические  свойства:

 – временное сопротивление  разрыву (предел прочности при  растяжении), МПа;

  – относительное сужение, %;

 – относительное  удлинение после разрыва.

 

 

1.2 Анализ технологичности детали. Количественная и качественная оценка технологичности.

 

Изучив  чертеж детали, можно сделать вывод, что жесткость вала допускает получение высокой точности обработки, т.к. соотношение его длины к диаметру l:d<10–12. Обработку можно производить проходными резцами. К большей части обрабатываемых поверхностей данной детали есть свободный доступ обрабатывающего инструмента. Диаметральные размеры шеек червяка убывают к концам детали. Поперечные канавки имеют форму и размеры, позволяющие их обрабатывать на таком высокопроизводительном оборудовании, как станки с ЧПУ. Высокие требования, предъявляемые в технических условиях чертежа детали на допуски радиального, торцового биения и допуск цилиндричности, заставляют производить очень точную обработку поверхностей, на которые назначены данные допуски. 

Деталь содержит большое количество нетехнологичных, на мой взгляд, элементов. Это резьба наружная , , шесть отверстий и два шпоночных паза на резьбах. Наличие этих элементов значительно увеличивает трудоемкость обработки, потребует специальной оснастки и средств измерения.

Давая качественную оценку, можно сказать, что деталь недостаточно технологична.

 

Определим показатели технологичности.

 

1. Коэффициент  использования металла (КИМ).

 

 

где _{– масса готовой детали,}

 

  _{– масса исходной  заготовки;} 

 

 

 

 

0,7 – коэффициент использования материала равно среднему значению.

 

Таблица 1.4 – Коэффициент точности обработки

 

Наименование поверхности	Количество поверхностей	Количество унифицированных поверхностей	Квалитет точности	Параметр шероховатости по Ra
Отверстие М64-Н7	2	2	7	12,5
Торец	2	–	14	25
Фаска 245	8	-	14	25
Поверхность на длине 162	2	-	6	1,6
Торец	2	–	14	25
Фаска	5	–	14	25
Поверхность	2	–	9	6,3
Поверхность	2	–	14	3,2
Фаска	1	1	14	25

 

 

Продолжение таблицы 1.4

 

Резьба наружная	1	1	8	12,5
Шпоночный паз	1	-	14	6,3
Шпоночный паз	1	-	14	6,3
Канавка	1	–	14	25
Торец	1	–	14	25
Резьба внутренняя	3	3	7	12,5
Фаска	4	–	14	25
Поверхность	1	–	8	6,3
Резьба внутренняя	6	6	7	12,5
Фаска 45	3	3	14	25
Шпоночный паз	1	-	9	25
Торец	1	–	14	12,5
Поверхность	1	-	14	25
Поверхность	1	-	9	6,3